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        吳堡區(qū)塊油井出砂機理及治理對策

        2020-04-22 09:15:10胡榮長慶油田分公司第一采油廠吳堡采油作業(yè)區(qū)陜西延安717500
        化工管理 2020年9期
        關(guān)鍵詞:吳堡砂井沖砂

        胡榮(長慶油田分公司第一采油廠吳堡采油作業(yè)區(qū),陜西 延安717500)

        1 油井出砂機理

        油層出砂的主要原因可以總結(jié)為兩個方面,即地層條件和開采狀況,內(nèi)因是地質(zhì)條件,外因是開采狀況。

        1.1 內(nèi)因—砂巖油層的地質(zhì)條件

        (1)應(yīng)力狀況

        油層鉆開前處于應(yīng)力平衡狀態(tài),鉆開后,平衡狀態(tài)受到破壞,井壁附近巖石應(yīng)力集中,故井壁附近巖石易發(fā)生剪切破壞。

        (2)巖石膠結(jié)情況

        砂巖的膠結(jié)物有泥質(zhì)、碳酸鹽、硅質(zhì)等膠結(jié)物。其中泥質(zhì)膠結(jié)強度最小。膠結(jié)物的多少也是影響膠結(jié)強度的重要因素。膠結(jié)物少、膠結(jié)強度低是油井出砂的主要內(nèi)因。

        1.2 外因—開采因素

        (1)地層壓力的下降超過了極限,就會使巖石的本身發(fā)生形狀改變,破壞了其本身的結(jié)構(gòu),引出出砂的問題。一般這種壓降主要會發(fā)生在近井地帶,這便是引起近井地帶出砂的主要原因。

        (2)流體在流向井底時,對巖石顆粒產(chǎn)生拖拽力,稠油粘度大,較容易出砂。

        (3)油井工作制度的改變方式。在同樣的壓差下,地層是否容易出砂還取決于建立壓差的方式(急劇或者緩慢)。

        (4)油井產(chǎn)水后膠結(jié)物的溶解。熱采井易出砂、一般油井含水高時出砂就是此原因。

        (5)注水井停注的影響。由于注水井井下管柱、工具損壞、地面設(shè)備故障等原因造成注水井停注引起井底壓力降低,注入水回流,引起出砂。是注水井出砂的主要原因。

        2 防砂工藝技術(shù)

        油、氣井防砂方法很多,根據(jù)防砂原理,大致可以分為砂拱防砂、化學防砂、熱力焦化防砂、機械防砂、復(fù)合防砂及其它防砂方法(如圖1),基本保證了出砂油井的正常生產(chǎn)。

        (油、氣井防砂方法-圖1)

        2.1 砂拱防砂工藝技術(shù)

        (1)降低流速砂拱防砂:機理如同拱橋承載一樣,許多砂粒在炮眼口處形成砂拱,具有一定的承載能力,阻擋地層砂隨液流產(chǎn)出。

        (2)管外膨脹封隔器防砂:其內(nèi)管是套管,外壁為橡膠筒,外壁與內(nèi)筒之間可以注入水泥,使橡膠筒向外擴張壓實裸眼井壁,停泵后膠皮同內(nèi)部的單流閥關(guān)閉,使膠皮筒內(nèi)腔仍保持高壓。適于:產(chǎn)量較低的常規(guī)油井(如圖2)。

        (砂拱防砂-圖2)

        2.2 化學防砂工藝技術(shù)

        向地層注入一定的固砂劑,就地膠結(jié)地層砂;或向射孔孔眼外擠注入砂漿,待砂漿凝固后形成人工井壁。

        (1)化學防砂施工工序干灰(涂防、固結(jié)砂、地填):壓(洗)井→起原井→探?jīng)_撈→探?jīng)_砂→通井→套管試壓→下防砂管柱→干灰(涂防、固結(jié)砂、地填)→候凝→探鉆塞→通井。

        (2)選井條件:a.油層均質(zhì)性好、油層厚度小(3m 左右)的油層;b.細粉砂到中等地層砂,地層垂向滲透性好;c.套管射孔完井的垂直小井眼井(側(cè)鉆井)、高壓井防砂;d.高含水期不宜適用。

        3 吳堡區(qū)塊出砂情況

        該區(qū)塊共發(fā)現(xiàn)出砂井28口,其中新井17口,平均砂高56m,砂埋油層7口;發(fā)現(xiàn)老井出砂井11口,平均砂高88m,砂埋油層10口。具體情況分析如下:

        表1:2012年出砂油井情況統(tǒng)計表

        3.1 砂樣

        從沖砂洗井砂樣看均為壓裂砂。

        3.2 出砂井分布

        出砂油井主要分布在長4+5層和長8層。

        3.3 出砂情況分析

        (1)2012年新投產(chǎn)油井

        從2012 年新井出砂情況來看,出砂井主要集中在長8 油層,長8層埋深較深,平均井深2197m,因長8層巖性致密、物性較差,在初期改造時,加砂量相對較大,導(dǎo)致試油排液時易造成壓裂砂返吐。

        從出砂周期來看,生產(chǎn)時間在一個月以內(nèi)的有6口井,平均砂高60m,占出砂井的35.3%,平均日產(chǎn)液3.59m3,其中砂埋2口井。場核實油井出砂多為壓裂砂,出砂周期短的井都為投產(chǎn)后即砂卡,主要因為在油井試油結(jié)束時沖砂洗井不徹底,投產(chǎn)時未洗井直接下泵導(dǎo)致,嚴重影響了油井正常生產(chǎn)。

        長8層油井出砂情況統(tǒng)計表

        (2)2012年以前油井

        2012年以前投產(chǎn)的老井在檢泵時,針對試油產(chǎn)量高實際投產(chǎn)后產(chǎn)量較低的油井進行了探砂面,共發(fā)現(xiàn)10口井射孔段被砂埋,進行沖砂洗井后正常生產(chǎn),平均產(chǎn)量上升1.3m3/d。

        3.4 出砂井治理

        對于出砂嚴重,砂卡的油井,盡量降低生產(chǎn)壓差,調(diào)整生產(chǎn)參數(shù),在修井時進行沖砂洗井,以減少砂埋產(chǎn)層的情況發(fā)生。

        近年隨壓裂規(guī)模的擴大,壓裂后出砂井數(shù)逐漸增加,吳堡油井出砂基本上是因為壓裂砂的返吐,砂埋射孔段的井較多,因此在壓裂完后的沖砂洗井一定要徹底,在投產(chǎn)下泵時也要進行沖砂洗井作業(yè)。

        針對已經(jīng)出砂井可以根據(jù)現(xiàn)場實際情況開展:預(yù)涂層礫石防砂、水泥砂漿人工井壁、采用固結(jié)砂防砂工藝、HY 液體防砂工藝、繞絲篩管礫石充填防砂、濾砂管防砂等一些列防砂固砂方法進行預(yù)防治理。

        4 認識及建議

        結(jié)合吳堡區(qū)已經(jīng)出現(xiàn)出砂井情況,優(yōu)化配套并完善防砂工藝。對出砂嚴重的井,應(yīng)實施沖砂洗井后開展相應(yīng)固砂措施,同時可下入繞絲篩管礫石充填防砂、濾砂管防砂等工具。確保油井正常平穩(wěn)生產(chǎn)。

        下步新井試油投產(chǎn)方面要求:

        1.加強新井試油過程中的洗井作業(yè)質(zhì)量,并對洗井過程進行監(jiān)督;

        2.作業(yè)區(qū)投產(chǎn)下泵時對長8層油井與出砂嚴重的區(qū)域油井必須進行探砂面作業(yè),以便使新投油井能正常生產(chǎn)。

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